新建大型风电场出力波动特性的建模方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统规划领域，特别设及在电力系统规划中新建大型风电场出力 波动特性的建模方法，本发明还设及该种建模方法的应用。
【背景技术】
[0002] 由于化石能源日益紧缺，大型风电场是中国电网目前和未来最主要的发电厂类型 之一。出力波动特性是风电场的固有特性，也是有别于常规火力发电厂、水力发电厂和核电 厂的主要方面。由于风电场出力波动，电网潮流也将表现为相关的波动特性，影响电网的正 常运行、电力电量平衡、调节电源的配置。在风电场出力波动时，同时可能伴随着风电机组 的切入切出，对电网暂态安全也将造成影响。正确建立风电场的出力波动特性模型对电力 系统规划具有重要作用。
[0003] 在目前的很多研究和应用中，对风电场的出力波动特性有如下处理方法：
[0004] (1)按照风电场历史出力数据建立风电场的出力波动场景，并在此基础上进行后 续的分析计算。该方法适应于已经运行的风电场。由于在电力系统规划中新建风电场没有 历史出力数据，该方法不适用。
[0005] (2)假定风电场出力满足某一分布特性，建立风电场的出力波动场景，并在此基础 上进行后续的分析计算。现有研究已经表明，不同风电场的出力具有不同的分布特性，该方 法具有很大的局限性。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对目前新建风电场出力波动特性模型中存在的问题，提供一种 新建风电场出力波动特性的建模方法，本发明还设及该种建模方法的应用。用于含新建大 型风电场的电力系统规划中的静态安全分析、暂态安全分析、调峰电源的确定等相关问题。
[0007] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的；新建大型风电场出力波动特性的建模 方法。
[000引根据国内外大量风电场实际出力数据，对其各种时间尺度下的出力波动进行 tlocation-scale分布拟合，表明大型风电场的出力波动都满足tlocation-scale分布，并 且其统计参数变化范围很小。tlocation-scale分布的概率密度函数为；
[0009]
【主权项】
1. 新建大型风电场出力波动特性建模方法，其特征是：假定大型风电场的波动量是符 合tlocation-scale分布的，tlocation-scale分布的概率密度函数为：
其中，μ为位置参数，σ为尺度参数，V为形状参数； 对风电场出力进行满足tlocation-scale分布的大样本抽样，利用抽样数据划分 风电场出力区间，并计算风电场出力处于各个区间的概率；根据大型风电场出力波动的 tlocation-scale分布特性建立大型风电场出力波动的区间概率模型： p = {(〇^ ΔΡ^ AP1,Pl), (AP1^ ΔΡ^ ΔΡ2,ρ2),..., (ΔΡη_^ ΔΡ^ Δ P η, ρη)} 式中ΔΡη彡ΔΡ彡ΔΡ^示风电场有功出力波动区间；Pi表示风电场有功出力处在 波动区间ΔΡ^彡ΛΡ彡概率，i = 1，2，···，η，η为风电场有功出力波动区间数。
2. 根据权利要求1所述的新建大型风电场出力波动特性建模方法，其特征是：所述大 型风电场出力波动的tlocation-scale分布特性建立大型风电场出力波动的区间概率模 型的步骤是： (1)产生满足tlocation-scale分布的NXM维归一化的数据样本，N为样本总数，M为 随机变量维数； ⑵确定区间数目n，采用K-均值聚类方法将NXM阶数据样本分为η类，将各类中心 ?7 =向,A,...，?7；]作为区间的分位点，所述的各类中心为该类中所有样本的均值； (3) 根据风电场装机容量Pcn，将6变换成APi。即Δ6 ，i = 2, "·，η ; (4) 统计落在各区间中的样本占样本总数的比例，将其作为各区间的概率值Pi，i = 1，2,…，n〇
3. 上述权利要求1至2中任一权利要求所述新建大型风电场出力波动特性建模方法的 应用，其特征是：所述建模方法适用于大型风电场群。
【专利摘要】本发明属于电力系统规划领域，特别涉及在电力系统规划中新建风电场的建模方法，本发明还涉及这种建模方法的应用。本发明根据大型风电场出力波动的tlocation-scale分布特性建立大型风电场出力波动的区间概率模型：p＝{(0≤ΔP≤ΔP1,p1),(ΔP1≤ΔP≤ΔP2,p2),...,(ΔPn-1≤ΔP≤ΔPn,pn)}。本发明所建立的模型不需要风电场出力历史数据，可以用于含新建大型风电场电力系统规划时的静态安全分析、暂态安全分析、调峰容量校验等场合。
【IPC分类】G06Q50-06, G06Q10-06
【公开号】CN104537485
【申请号】CN201410811601
【发明人】罗毅, 韩丰, 易海琼, 路畅
【申请人】国网北京经济技术研究院, 华中科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月23日